四氢苯酐的合成与异构化

摘要

本文以含有丁二烯的C4混合气和顺丁烯二酸酐（MA）为原料，对采用间歇法和连续法合成了1，2，3，6-四氢苯酐（△4-THPA）和△4-THPA在P2O5催化下异构制备液体四氢苯酐的工艺进行了研究。 1、采用连续法合成四氢苯酐，考查了溶剂、反应温度、压力、原料摩尔比及停留时间对MA的转化率和△4-THPA收率的影响并确定了最佳工艺条件。在以四氢呋喃为溶剂，顺酐浓度10％，阻聚剂对苯二酚用量为1％（以顺酐质量为基准），反应温度140℃，压力1．5Mpa，丁二烯与顺酐摩尔比为1．6，停留时间为0．8h的条件下，MA转化率为98．93％，产物中四氢苯酐含量为96．86％，尾气中丁二烯含量为12．5％。产物溶液经浓缩冷却结晶提取其中的四氢苯酐，晶体过滤干燥，纯度99．07％，收率为67．13％。 2、为了对比连续法与间歇法的不同，本文又以四氢呋喃为溶剂利用间歇法合成了△4-THPA。考查了顺酐浓度、反应温度、时间、原料摩尔比对反应的影响并确定了最佳工艺条件。在顺酐溶液浓度为9％，阻聚剂对苯二酚用量为1％（以顺酐质量为基准），反应温度为130℃，反应时间为60min，丁二烯与顺酐摩尔比例为1．3，反应压力不高于1．0Mpa的条件下，MA转化率99．63％，△4-THPA含量为98．33％，尾气中丁二烯含量为7．51％。 3、对以P2O5为催化剂的△4-THPA的异构化研究表明，△4-THPA的异构过程可以分成两个阶段，第一阶段的主反应为△4-四氢苯酐异构化为△3-四氢苯酐，第二阶段的主反应为△3-四氢苯酐异构化为△1-四氢苯酐。异构产物的凝固与其组成有关，最低可达-25℃。

目录

文摘

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第一章 文献综述

1.1四氢苯酐的用途

1.1.1环氧树脂固化剂

1.1.2合成除草剂

1.1.3其他化工中间体

1.2合成四氢苯酐的原料

1.2.1丁二烯

1.2.2顺丁烯二酸酐

1.3四氢苯酐的合成原理

1.3.1四氢苯酐合成反应

1.3.2 Diels-Alder反应机理

1.3.3 Diels-Alder反应特性

1.3.4四氢苯酐合成中的副反应

1.4四氢苯酐的合成方法

1.4.1最早的实验室合成方法

1.4.2与工业接近的合成方法

1.5四氢苯酐异构化机理

1.5.1四氢苯酐异构体性质

1.5.2四氢苯酐异构化机理

1.6四氢苯酐异构化方法

1.7论文的目的和意义

第二章 实验部分

2.1实验所用试剂

2.2实验仪器

2.3试验流程与操作

2.3.1连续法合成四氢苯酐

2.3.2间歇法合成四氢苯酐

2.3.3产物四氢苯酐的分离提纯

2.3.4四氢苯酐异构化

2.3.5异构化四氢苯酐凝固点的测定

2.3.6粒状HZSM-5的制备

2.3.7产物分析

第三章 连续法合成四氢苯酐及其影响因素

3.1丙酮为溶剂连续法合成四氢苯酐

3.1.1顺酐丙酮溶液浓度为20％的实验

3.1.2顺酐丙酮溶液浓度为15％的实验

3.1.3丙酮为溶剂连续法合成四氢苯酐小结

3.2 N-N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂连续法合成四氢苯酐

3.3不同溶剂在阻止聚合物堵塞管路问题的表现

3.4四氢呋喃为溶剂连续法合成四氢苯酐

3.4.1反应温度的影响

3.4.2反应压力的影响

3.4.3停留时间的影响

3.4.4反应物摩尔比的影响

3.4.5最优反应条件

3.5四氢苯酐的分离与提纯

3.6小结

第四章 间歇法合成四氢苯酐及其影响因素

4.1顺酐浓度的影响

4.2反应温度的影响

4.3原料摩尔比的影响

4.4反应时间的影响

4.5间歇法的最佳工艺条件

4.6连续法和间歇法的对比

4.7小结

第五章 四氢苯酐的异构化

5.1四氢苯酐的异构化反应过程

5.2不同催化剂对反应进程的影响

5.3五氧化二磷为催化剂，反应温度对反应进程的影响

5.4五氧化二磷为催化剂，催化剂用量对反应进程的影响

5.5不同反应时间对产物凝固点的影响

5.6异构化反应的收率

5.7小结

第六章 结论

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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